线路板设计 资深电子工程师告诉你如何设计电路板

作为电子工程师，设计电路是必要条件，但原理设计是完善的。如果PCB电路板的设计不合理，会大打折扣。在最坏的情况下，可能根本不使用印刷电路板

无论用什么软件，PCB设计都有一个粗略的程序，如果按顺序进行，会省时省力

原理图设计是前期的准备工作。新手为了省事直接画画很常见，弊大于利。对于简单的板子，巧妙地跳过这个过程就可以了。但是对于初学者来说，我们必须遵循这个程序，这样一方面可以养成良好的习惯，另一方面也只有这样才能避免复杂电路中的错误。

原理图设计是前期的准备工作。经常看到初学者为了省事直接画PCB板，得不偿失。对于简单的板子，如果你对过程很熟练，不妨跳过它们。但是对于初学者来说，我们必须遵循这个程序，这样一方面可以养成良好的习惯，另一方面也只有这样才能避免复杂电路中的错误。

不管用什么软件，PCB设计都有一个大概的程序，按顺序会省时省力，我就按照生产流程来介绍一下。(protel界面风格类似windows window，操作习惯也差不多，而且有强大的模拟功能，所以很多人用，所以这个软件就解释一下。)

在绘制原理图时，要注意分层设计中各个文件整体的连接，这对以后的工作也有很大的意义。

原理图是基于PCB设计项目，只要电气连接正确，没什么好说的。让我们集中讨论一下具体的制板程序中的问题。

2.组件和网络介绍

把组件和网络画成一个画框应该很简单，但是这里经常会出现问题，所以一定要按照提示一个一个认真解决，不然后面会比较费功夫。这里的问题一般如下:

找不到组件的封装形式，组件网络有问题，有未使用的组件或引脚。对比表明，这些问题可以很快解决。

1.组件布局

元器件的布局和走线对产品的寿命、稳定性和电磁兼容性有很大影响，应特别注意。一般来说，应该有以下原则:

2.制作物理框架

封闭物理框架是未来元器件布局布线的基础平台，对自动布局也有约束作用，否则来自原理图的元器件会无所适从。不过这里一定要注意准确性，不然以后安装问题就麻烦了。还有，拐角处最好用圆弧，可以避免尖角划伤工人，同时缓解压力。以前我的一款产品在运输过程中总是会把一些机器的面壳的PCB板弄断，换成圆弧后就固化了。

印刷电路板的放置顺序

首先将与结构相关的部件放置在固定位置，如电源插座、指示灯、开关、连接器等。放置好这些组件后，使用软件的LOCK功能锁定它们，这样以后就不会被误移动了。然后在线路上放置特殊元件和大型元件，如发热元件、变压器、IC等。最后，放置小型设备。

3.2注意散热

元件布局要特别注意散热。对于大功率电路，功率管和变压器等发热元件应尽可能分布，以利于散热。不要集中在一个地方，也不要有太高的电容太靠近，以免电解液过早老化。

4.印刷电路板布线

印刷电路板布线原理

PCB布线的知识很深刻，每个人都会有自己的体会，但还是有一些共同的原则。

◆高频数字电路布线越细越短越好

◆给两个面板布线时，两侧的导线应垂直、倾斜或弯曲，避免相互平行，以减少寄生耦合；用作电路输入和输出的印刷导体应避免相邻和平行，以避免反馈。这些导线之间最好加接地线。

◆都是地址线或数据线，走线长度差不能太大，否则短期部分要人工弯曲补偿。

◆尽量走在焊接面上，尤其是通孔工艺的印刷电路板

◆尽量少用孔和跳线

◆单面板的焊盘一定要大，连接到焊盘的线一定要粗。能放泪就放泪。普通单板厂家的质量不会很好，否则会出现焊接和返工的问题

◆大面积镀铜应呈网格状，以防止波焊时因热应力而使板材产生气泡和弯曲。但在特殊场合，要考虑GND的流向和大小，用铜箔填东西不容易，需要去布线。

◆接线角应尽量大于90度，90度以下的角应尽量避免，90度角应尽量少用

◆组件和接线不能放在离侧面太远的地方。一般的单板大多是纸板，受力后容易断裂。如果您将组件连接或放在边缘，它将受到影响

◆必须考虑生产、调试和维护的便利性

处理模拟电路的接地问题非常重要。地面产生的噪音往往是不可预知的，但一旦产生就会带来很大的麻烦，所以应该不会下雨。对于功放电路，微小的地噪声会因为后期的放大而对音质产生明显的影响；在高精度A/D转换电路中，如果接地线上有高频成分，会产生一定的温度漂移，影响放大器的工作。这时可以在板的四角加去耦电容，一只脚接在板上的地，另一只脚接在安装孔上(用螺丝接在机箱上)，这样就可以考虑这个元件，放大器和AD就稳定了。

需要特别说明的是蛇形路由，因为它的功能在不同的应用中是不同的。它用于计算机主板中的PCIClk、AGP-Clk等一些时钟信号中，它的作用是双重的:1。阻抗匹配2。滤波器电感。

对于一些重要的信号，比如INTELHUB架构中的HUBLink，有13个信号，频率为233MHZ，要求严格等长，以消除延时带来的隐患。此时，蛇形布线是唯一的解决方案。

6.检查网络

有时由于误操作或疏忽，画出的板的网络关系与原理图不同，需要通过检查来检查。所以画完一定不要急着交给制版厂家，先检查一下，再进行后续工作。

7.使用模拟功能

完成这些任务后，如果时间允许，可以进行软件模拟。尤其是高频数字电路，这样可以提前发现一些问题，大大减少以后的调试工作量。

贴片印刷电路板上元件的布局

1.当电路板放置在回流焊炉的传送带上时，元器件的长轴应垂直于设备的传输方向，这样可以防止元器件在焊接过程中在板上漂移或“立碑”。

2.PCB上的元器件要均匀分布，尤其是大功率元器件要分散，避免电路工作时PCB局部过热产生应力，影响焊点的可靠性。

3.对于安装在PCB两侧的元器件，两侧体积较大的元器件应在安装位置错开，否则在焊接过程中会因局部热容量增加而影响焊接效果。

4.四面有引脚的器件，如PLCC/QFP，不能放在印刷电路板的波峰焊面上。

5.对于安装在波峰焊面上的SMT大型器件，其长轴应与焊料波峰的流向平行，这样可以减少电极之间的焊料桥接。

贴片印刷电路板上的焊盘

1.对于波峰焊面上的贴片元件，较大元件的焊盘(如三极管和插座等。)应适当放大，例如SOT23的焊盘可加长0.8-1mm，以避免元件的“阴影效应”造成空焊接。

2.焊盘的尺寸应根据元器件的尺寸确定，焊盘的宽度等于或略大于元器件电极的宽度，这样焊接效果最好。

3.避免在两个互连的元件之间使用单个大焊盘，因为大焊盘上的焊料会将两个元件连接到中间。正确的做法是将两个组件的焊盘分开，用细线连接。如果要求导线通过大电流，可以将几根导线并联，并涂上绿油。

4.SMT元件的焊盘上或焊盘附近一定不能有通孔，否则在REFLOW过程中，焊盘上的焊料熔化后会沿着通孔流走，导致虚焊和锡少，也可能流到电路板的另一侧造成短路。

5.调整和改进

布线完成后，需要调整字符、单个组件和布线并涂铜(这项工作不要做得太早，否则会影响速度，给布线带来麻烦)，也是为了方便生产、调试和维护。

镀铜通常是指用大面积铜箔填充布线后留下的空白色区域，可以用GND铜箔或VCC铜箔敷设(但一旦短路容易烧坏器件，最好接地，除非需要增加电源的导通面积，以便在接VCC之前能承受更大的电流)。包地通常是指用两根接地线(TRAC)将一把有特殊要求的信号线包起来，防止被他人干扰或干扰他人。

如果用镀铜代替接地线，需要注意整个地线是否接好，对电流大小、流向等是否有特殊要求，以保证减少不必要的错误。

印刷电路板集成电路正向设计

集成电路是在用户已定义电路原理、功能、参数和经济指标的情况下设计的。

集成电路的逆向设计

逆向设计的概念是完全模仿现有的集成电路芯片，或者对原有芯片进行部分修改，或者减少原有芯片的面积，降低PCB成本。

具体流程:

家庭系统的方案设计与优化

目前，我们可以提供全系统的解决方案，从高档GPS、MP3、税控机，到数字收音机、家电控制面板、数控机床等工业控制产品等中档消费电子产品，再到低档玩具电子产品。同时，我们还可以整合用户现有的系统解决方案，进一步降低成本，提高产品的市场竞争力。

印刷电路板存储器的码点提取

随着集成电路集成度的不断提高，芯片的规模也在不断扩大。大部分芯片都集成了ROM等存储设备，用来存储用户的数据或程序。ROM的代码点提取在系统设计或芯片逆向设计中非常重要。ROM的代码点一般有两种形式，一种是明码，一种是掩码模型的代码点。对于明码，可以用自己开发的软件直接提取。对于蒙版模型的码点，首先要对码点进行染色，然后提取码点。(已成功提取32M的多个掩膜只读存储器)。

印刷电路板集成电路的解剖学分析和显微照相

它可以对各种封装的集成电路进行解剖分析和显微照相，最大放大倍数可达4000倍。